随着移动通信技术日新月异的变化,移动终端设备逐渐成为人与互联网世界沟通的纽带,其在我们日常生活中扮演的角色愈发重要。近年来,具有金属边框的移动终端产品以较高的机械稳定性和极好的感官体验获得了越来越多用户的青睐。然而,在设备周围集成金属边框势必会对传统的移动终端天线产生不利的影响。针对移动终端的金属化机身、大屏占比等发展特点,如何设计适合现代移动设备的终端天线具有重要的实际应用价值。另外,中国在2017年率先发布了5G系统在Sub-6GHz内的频率使用规划,明确了3300-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段。这意味着可支持5G通信频段的金属边框移动终端设备会成为未来5G时代的不错选择。因此,如何将5G MIMO天线系统集成到具有金属边框的移动终端设备之中也是具有研究价值的课题。本论文对具有金属边框的4G/5G多频段终端天线进行了深入研究,论文的主要工作与研究成果为:1.设计了一种应用于LTE/WWAN频段的金属边框智能手机天线。该天线采用开路缝隙结构来降低金属边框对天线性能的影响。天线整体结构简单,使用一条微带馈线对系统地板上的“L”形缝隙进行耦合馈电,在馈电端口处加载一个LC带阻匹配电路实现天线低频阻抗带宽的拓展。同时通过在顶部金属边框上加载两片金属板以获得更好的阻抗匹配特性。最终在仅使用一条缝隙以及一条加载有LC匹配电路的馈线的条件下覆盖了698-960MHz及1710-2690MHz,且天线效率,方向图等指标满足终端天线标准。2.设计了一种应用于LTE/WWAN频段的金属窄边框平板电脑天线。该天线通过设置断点缝隙以及金属接地片,将天线净空区和金属边框集成为一条“T”形缝隙,利用天线辐射单元激励该“T”形缝隙产生缝隙谐振参与辐射,有效拓宽了天线带宽。该天线最大的亮点在于天线自身窄边宽度仅为5mm,天线窄边底部距离顶部金属边框7mm,基本满足目前消费者对于大屏占比终端设备的要求。另外,该天线为平面结构,没有增设任何集总元件,避免了加载集总元件产生的不必要的能量损耗以及批量生产时集总元件带来的误差。最终实现了LTE/WWAN八频段带宽覆盖以及较高的实测效率,这些特点使其在实际应用中更加具有优势。3.设计了一种应用于金属窄边框智能手机的5G(Sub-6GHz)8单元双频MIMO天线系统。该MIMO天线系统由8个相同的双频天线单元组成,8个天线单元分布在智能手机四个顶角的两侧,每个顶角的两个天线单元相互垂直以提升这两个天线单元之间的隔离度。天线单元由一个驱动支节与耦合接地枝节构成。另外,天线单元的净空区、净空区域对应的金属边框以及金属边框上的缝隙集成为一个开路缝隙。驱动支节激励该开路缝隙产生缝隙谐振参与辐射。最终在天线净空区高度仅为2 mm的条件下覆盖了3400-3600 MHz以及4800-5000MHz,且频带内天线性能满足MIMO系统标准。